Sadržaj predmeta

Fizikalna geodezija

Šifra:

50376

Kratica:

48DA02

Visoko učilište:

Geodetski fakultet

ECTS bodovi:

6.0

Opterećenje:

30(P) + 30(V)

Nositelji:

izv. prof. dr. sc. Marko Pavasović

Izvođači:

izv. prof. dr. sc. Marko Pavasović (P)

dr. sc. Marijan Grgić (V)

Tedi Banković (V)

Opis predmeta:

PREDAVANJA: Uvodno o fizikalnoj geodeziji, princip određivanja oblika i vanjskog polja ubrzanja sile teže Zemlje. Fizikalni parametri kao veza između fizičke površine i rotacijskog elipsoida. Koordinatni sustavi fizikalne geodezije. Elementi fizike Zemljinog tijela, osnovna geološka građa Zemlje, geotektonske sile i izostatska kompenzacija. Osnove Zemljinih plimnih valova, geomagnetizma i seizmike. Gravitacijsko ubrzanje i gravitacijski potencijal, centrifugalno ubrzanje i centrifugalni potencijal, ubrzanje sile teže i potencijal ubrzanja sile teže. Prve, druge i treće derivacije potencijala ubrzanja sile teže i nihovo fizikalno značenje. Normalno polje ubrzanja sile teže i normalna sila teža. Anomalije ubrzanja sile teže. Apsolutno i relativno određivanje ubrzanja sile teže njihalima i gravimetrima, izvori pogrešaka kod precizne gravimetrije, kalibracijska funkcija. Gravimetrijski refereni sustavi i gravimetrijske mreže. Gravimetrijska mjerenja na pokretnim platformama (brod, avion) i potrebne korekcije. Razvoj potencijala privlačenja u red po sfernim funkcijama. Poremećajni potencijal, njegove osobine i značaj. Gravimetrijska metoda fizikalne geodezije: treća rubna zadaća teorije potencijala i fundamentalna jednadžba fizikalne geodezije. Rješenje za geoid, Stokesov i Brunsov teorem. Prikaz rješenja Molodenskog. Astrogeodetski način određivanja plohe geoida odnosno kvazigeoida. Kombinirani astrogravimetrijski nivelman. Primjena metode kolokacije po najmanjim kvadratima i ?remove-restore? tehnike za precizno određivanje plohe geoida uz pomoć heterogenih podataka Zemljinog polja ubrzanja sile teže, globalnih geopotencijalnih modela i digitalnih modela reljefa. VJEŽBE: Izrada računalnih programa računanja redukcija i anomalija ubrzanja sile teže, računanje utjecaja Zemljinih plimnih valova u preciznoj gravimetriji, računanje normalnih vrijednosti geomagnetskih elemenata, primjena različitih metoda interpolacije anomalija slobodnog zraka., te računanje plohe geoida metodom kolokacije. ISHODI UČENJA: - usvajanje definicije i zadaće gravimetrijske metode, te povijesnog razvoja gravimetrijske metode - razumijevanje koordinatnih sustava i fundamentalnih relacija Zemljina polja ubrzanja sile teže - razumijevanje razvoja potencijala privlačenja u red po sfernim funkcijama, te usvajanje modela za Zemljino polje ubrzanja sile teže - razumijevanje redukcija i anomalija ubrzanja sile teže, prirodnog principa izostazije te interpolacije ubrzanja sile teže - upoznavanje apsolutnog određivanja ubrzanja sile teže; njihalima i gravimetrima. Razumijevanje utjecaja otpora zraka i mikroseizmike na mjerenja ubrzanja sile teže metodom slobodnog pada. - usvajanje referentnih sustava za ubrzanje sile teže - upoznavanje relativnog određivanja ubrzanja sile teže; dinamičkom i statičkom metodom. Upoznavanje s glavnim konstrukcijskim elementima gravimetra - razumijevanje kalibracije relativnih gravimetara te izvora pogrešaka i točnosti relativne gravimetrije - razumijevanje gravimetrijskih mjerenja u nepristupačnim područjima i na pomičnim platformama - razumijevanje Zemljinih plimnih valova krute i elastične Zemlje - usvajanje osnovnih fizikalnih saznanja o magnetskom polju Zemlje - razumijevanje uzroka magnetskog polja Zemlje i seizmičkih aktivnosti OBLICI NASTAVE: - predavanja - projektantske vježbe (na računalima) - konzultacije - provjera znanja - e-učenje NAČIN IZVOĐENJA NASTAVE: mješovita nastava (primjena e-učenja na razini 2) OCJENJIVANJE: Student u dva redovna kolokvija prikuplja bodove koji se na kraju semestra zbrajaju. Na svakom od dva redovna kolokvija može se prikupiti najviše 50 bodova, tj. iz oba kolokvija najviše 100 bodova. Redovni kolokviji se sastoje od 5 teorijskih pitanja koja donose maksimalno 60% od ukupno mogućih bodova i 2 numerička zadatka koja donose maksimalno 40% od ukupno mogućih bodova na svakom kolokviju. Kontinuirano: nazočnost na 70% (21 sat) predavanja i 70% (21 sat) vježbi. Izrada i predaja zadataka s vježbi u za to predviđenom roku, sukladno tjednom planu nastave. Bodovi iz kolokvija (min 26% tj. najmanje 13 bodova na svakom od redovnih kolokvija ili 26 bodova na kolokviju ponavljanja). Uvjeti za potpis: - uredno prisustvovanje na predavanjima i vježbama (70% tj. 21 sat na svakom), - predaja zadataka vježbi u za to predviđenom roku (2 tjedna od auditornih vježbi za pojedini zadatak, sukladno tjednom planu nastave), - prikupljenih najmanje 26% bodova na svakom kolokviju; tj. najmanje 13 bodova na svakom od dva redovna kolokvija (ukupno 26 bodova) ili najmanje 26 bodova na kolokviju ponavljanja. Zadaci vježbi: Predaja zadataka vježbi obuhvaća provjeru ispravnosti numeričkog rješenja zadatka putem online predaje istog na stranicama e-učenja kolegija. Rok za predaju numeričkog rješenja pojedinog zadatka vježbi je 2 tjedna od dana održavanja auditornih vježbi za taj zadatak. U slučaju prekoračenja navedenog roka za predaju zadatka student se upućuje na molbu za ponovnom predajom zadatka vježbi predmetnom nastavniku uz prilaganje pravovaljanog opravdanja. Zadatak je numerički ispravan ukoliko je student dobio pozitivan odgovor od strane nastavnika. Kolokviji: Kolokviji su provjere znanja koje obuhvaćaju sadržaj predavanja i vježbi. Bodovi prikupljeni na kolokvijima su uvjet za potpis, omogućuju oslobađanje od pisanog dijela ispita ili oslobađanje od cijelog ispita. Na kolokviju se neispravan, nepotpun ili nečitak odgovor kao i neodgovoreno pitanje boduje s nula bodova. Tijekom semestra održavaju se dva redovna kolokvija i jedan kolokvij ponavljanja. Student u dva redovna kolokvija prikuplja bodove koji se na kraju semestra zbrajaju. Na svakom od dva redovna kolokvija može se prikupiti najviše 50 bodova, tj. iz oba kolokvija najviše 100 bodova. Redovni kolokviji se sastoje od 5 teorijskih pitanja koja donose maksimalno 60% od ukupno mogućih bodova i 2 numerička zadatka koja donose maksimalno 40% od ukupno mogućih bodova na svakom kolokviju. Kolokvij ponavljanja: Pri kraju semestra održava se kolokvij ponavljanja, koji je prvenstveno namijenjen studentima koji iz opravdanih razloga nisu mogli pristupiti redovnim kolokvijima ili koji na redovnim kolokvijima nisu prikupili minimalan broj bodova za potpis. Međutim, kolokviju ponavljanja mogu pristupiti i svi ostali studenti koji nisu zadovoljni brojem bodova prikupljenim na redovnim kolokvijima. Kolokvij ponavljanja uključuje gradivo cijelog semestra, ima dvostruko više pitanja (10 teorijskih i 4 numerička zadatka) i piše se dvostruko dulje vremena od redovnih kolokvija. Na kolokviju ponavljanja student može sakupiti najviše 100 bodova. Za razliku od redovnih kolokvija, prisustvovanje kolokviju ponavljanja nije obavezno. Student koji pristupi na kolokviju ponavljanja gube sve ranije prikupljene bodove iz redovnih kolokvija. To znači da u slučaju manje sakupljenih bodova na kolokviju ponavljanja, u odnosu na zbroj bodova iz dva redovna kolokvija, uzimaju se u obzir samo bodovi iz kolokvija ponavljanja. Izlaskom na kolokvij ponavljanja smatra se od trenutka kada student, pod kontrolom nastavnika, zauzme mjesto u prostoriji gdje će se rješavati kolokvij i dobije od nastavnika materijale za rješavanje kolokvija. Vrednovanje bodova kolokvija: ? 0 ? 25 bodova - gubi se pravo na potpis i polaganje ispita, ? 26 ? 50 bodova - polaganje pisanog i usmenog dijela ispita, ? 51 ? 63 bodova - ocjena dovoljan (2), oslobađanje samo od pisanog dijela ispita, ? 64 ? 76 bodova - ocjena dobar (3), oslobađanje od ispita, ? 77 ? 89 bodova - ocjena vrlo dobar (4), oslobađanje od ispita, ? 90 ? 100 bodova - ocjena izvrstan (5), oslobađanje od ispita. Studenti koji prikupe dovoljan broj bodova za ocjene dobar(3) i vrlo dobar(4), a nisu zadovoljni ocjenom, mogu pristupiti ispitu na redovnom ispitnom roku. U tom slučaju se ocjenjuje znanje prikazano na ispitu, a što može rezultirati većom, istom ili manjom ocjenom ili padom na ispitu. Prikupljeni bodovi na kolokvijima vrijede samo za jedan izlazak na ispit (bilo koji ispitni rok), a to znači da u slučaju pada na ispitu student mora na slijedećem roku pristupiti pisanom i usmenom dijelu ispita i vrednovati će se samo znanje iskazano na ispitu.

Obavezna literatura:

1. Bašić, T.: Fizikalna geodezija (skripta), Geodetski fakultet, Zagreb 2004.

2. Heiskanen, H., Moritz, H.: Physical Geodesy, Reprint Technical University Graz 1985.

3. Torge, W.: Geodesy, 3rd Edition, Walter de Gruyter, Berlin ? New York 2001.

4. Torge, W.: Gravimetry, Walter de Gruyter, Berlin ? New York 1989.

Preporučena literatura:

5. Moriz, H.: Advanced Physical Geodesy, Wichman Verlag, Karlsruhe 1989.

6. Klak, S.: Geofizika (skripta), Sveučilište u Zagrebu, 1984.

7. Klak, S.: Gravimetrija (skripta), Sveučilište u Zagrebu, 1984.

8. Internetski izvori: URL1: fttp://www.iag-aig.org/ URL2: fttp://www.galagis.com/iProjekt/karta/geoid.htm

Ishodi učenja:

1. - Prepoznati značaj i identificirati vezu fizikalne geodezije s geofizikom, te na taj način potvrditi pripadnost geodezije kako tehničkim tako i prirodnim znanostima

2. - Objasniti i opisati teoriju Zemljina polja sile teže (fundamentalne relacije, razvoj u red po sfernim funkcijama) te izračunati redukcije i anomalije ubrzanja sile teže, fizikalne parametre uz pomoć globalnih geopotencijalnih modela i otkriti značaj geoida za transformaciju visina

3. - Razlikovati apsolutno od relativnog određivanja ubrzanja sile teže prepoznajući konstrukcijske elemente gravimetra te izračunati i pokazati korekcije relativnih gravimetrijskih mjerenja

4. - Analizirati posebnosti gravimetrijskih mjerenja u nepristupačnim područjima i na pokretnim platformama (brod, avion, helikopter), te istražiti i opisati utjecaj Zemljinih plimnih valova, kao vremenski uvjetovanje komponente, na gravimetrijska mjerenja

5. - Opisati i komentirati glavne geomagnetske elemente kao i seizmičku aktivnost Zemlje

Legenda

P - Predavanja

V - Vježbe